CN116201460A - 一种可调透光度的建筑构件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调透光度的建筑构件，属于建筑物构造技术领域，解决了现有建筑构件无法通过自身结构来调节室内光照条件的问题。本发明包括遮光部、基座、管道和框架，基座分别与遮光部和管道连接，管道设置在框架上，管道设置有多个，每个管道上设置有多个基座，每个基座上设有一个遮光部。本发明能够设置在建筑上用于遮挡阳光或直射光，建筑构件能够作为门、窗、墙体或顶棚使用；本发明的建筑构件的叶片在不同温度时卷曲的程度不同，导致不透光区的面积也不同，进而可以用遮光部的温度来控制遮光部的透光量大小。
Description
技术领域
本发明属于建筑物构造技术领域，尤其是涉及一种可调透光度的建筑构件。
背景技术
目前工业和民用建筑都会通过门、窗、墙体、顶棚或其他建筑构件采光，在需要减小进光量时通常会加装窗帘、门帘等附加装置，利用附加装置进行遮光；需要加大进光量时，打开窗帘、门帘等进光。
但是上述附加装置占用门窗上的空间，并且如果门窗本身面积很大，或者透光系统并不是规则的平板状，采用附加遮光装置会影响建筑室内的观感、难以控制维护甚至无法安装。
但是如果不使用附加遮光装置，现有建筑构件需要在电机等动力设备驱动下做出遮光的动作，也就是说现有的建筑构件无法在无动力情况下调节自身的透光度。
因此，急需一种通过吸收光的能量来调节透光度的建筑构件。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种可调透光度的建筑构件，解决现有建筑构件无法在无动力情况下调节自身的透光度的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种可调透光度的建筑构件，包括遮光部和管道，遮光部和管道连接；所述遮光部包括多个叶片，叶片的一端为固定端，另一端为自由端；
所述叶片能够呈卷曲状态，即叶片的自由端向固定端弯曲，叶片也能够呈舒展状态，即叶片的自由端与固定端处于同一平面；所述叶片呈舒展状态时，相邻的两个遮光部能够连接，以形成连续的不透光区；所述叶片的材料是形状记忆合金；所述管道内流通冷却液，冷却液吸收遮光部的热量。
进一步地，所述叶片包括多个形状记忆合金片，多个形状记忆合金片固定连接。
进一步地，多个所述形状记忆合金片中金属的配比不同，具有不同的恢复形状的温度区间。
进一步地，所述叶片向着光源的一侧上涂覆有吸光涂层。
进一步地，还包括基座，基座与遮光部和管道连接，每个管道上设置有多个基座，每个基座上均设有遮光部；所述冷却液能够流经基座，并吸收基座的热量。
进一步地，还包括覆盖件。
进一步地，所述覆盖件为透明的覆盖件。
进一步地，还包括冷水存储单元和热水存储单元，管道的两端分别连接冷水存储单元和热水存储单元。
进一步地，还包括控制系统；控制系统包括控制器、光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器均与控制器连接。
进一步地，还包括泵，泵分别与管道和控制器连接，泵用来为冷却液的流动提供动力；控制器能够根据光照传感器传来的透光量数据和温度传感器传来的温度数据控制泵的转速，以控制管道内冷却液的流速，用以调整遮光部的卷曲程度，控制不透光区的面积大小。
一种可调透光度的建筑构件，包括遮光部和管道，遮光部和管道连接；遮光部包括推拉组件和遮光片，遮光片与推拉组件连接；推拉组件包括推拉线、横杆、支架和套筒，横杆分别连接推拉线和支架，套筒设置在推拉线上。
进一步地，支架包括两个半架，两个半架分别与横杆的两端固定连接；推拉线成螺旋结构缠绕在横杆上，横杆的外径与螺旋结构的内径相同；螺旋结构的两端紧贴半架的侧壁；套筒的内径与螺旋机构的外径相同。
进一步地，套筒的两端均设有槽，推拉线能够从槽中穿过。
进一步地，推拉线的两端分别与遮光片连接，升温时推拉线会伸长；降温时推拉线会缩短；推拉线伸长时会将遮光片推向管道；推拉线缩短时会将遮光片向垂直于管道的方向拉起。
进一步地，推拉线为镁合金丝，材料型号为AZ91D，AZ91D的热膨胀系数为26。
进一步地，推拉线两端均设有连接件，推拉线的两端通过连接件与遮光片连接。
进一步地，连接件为圆环或钩。
进一步地，遮光片为平板状金属片。
进一步地，遮光部还包括传热片，传热片设置在遮光片与管道接触的一侧上，传热片平行于管道并垂直于遮光片；遮光片与管道连接时，传热片能够完全与管道连接。
进一步地，管道包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道均与同一个基座连接，第一管道和第二管道之间设置有间隙，传热片能够插入间隙，并分别与第一管道和第二管道连接。
进一步地，传热片设置有3个，3个传热片互相平行，相邻两个传热片的间距为管道的宽度或直径。
进一步地，遮光片向着光源的一侧上涂覆有吸光涂层，吸光涂层能够防止光线反射并将光线转化为热能。
进一步地，支架的一端设有转轴孔，在遮光片靠近缺口的一端设有第一轴，第一轴能够穿过转轴孔。
进一步地，在遮光片上还设有轴座和第二轴，第二轴与轴座固定连接，第二轴与第一轴平行且方向相同；连接件与第二轴转动连接。通过连接件，推拉线能够推拉第二轴，使得遮光片在支架上围绕第一轴转动。
进一步地，遮光片平行管道时，同一遮光部的两片遮光片的扩展部相互连接，使得该遮光部能够完全遮光；相邻两个管道的相邻遮光部也能相互连接，使得本实施例的建筑构件整体透光度最小。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
（1）本发明的建筑构件设置在建筑上用于遮挡阳光或直射光，建筑构件能够作为门、窗、墙体或顶棚使用；
（2）本发明的建筑构件的叶片在不同温度时卷曲的程度不同，导致不透光区的面积也不同，进而可以用遮光部的温度来控制遮光部的透光量大小。
本发明中，上述各技术方案之间可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；
图1为实施例1可调透光度的建筑构件最大透光度时的整体结构示意图；
图2为实施例1遮光部的整体结构示意图；
图3为实施例1可调透光度的建筑构件最小透光度时的整体结构示意图；
图4为实施例2可调透光度的建筑构件最大透光度时的整体结构示意图；
图5为实施例2遮光部的整体结构示意图；
图6为实施例2可调透光度的建筑构件最小透光度时的整体结构示意图；
图7为实施例3遮光片翘起状态时遮光部的整体结构示意图；
图8为推拉组件的结构示意图；
图9为实施例3遮光片的整体结构示意图；
图10为实施例3可调透光度的建筑构件最小透光度时的整体结构示意图。
附图标记：1-遮光部；2-基座；3-管道；11-叶片；12-遮光片；13-传热片；14-扩展部；15-推拉组件；16-第一轴；17-轴座；18-第二轴；151-推拉线；152-横杆；153-支架；154-套筒；155-连接件；156-转轴孔。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种可调透光度的建筑构件（以下简称建筑构件），包括遮光部1、基座2、管道3和框架，基座2分别与遮光部1和管道3连接，管道3设置在框架上，建筑构件包括多个管道3，管道3上设置有多个基座2，每个基座2上设置一个遮光部1。阳光或直射光在照射遮光部1时，遮光部1的背光处能够形成不透光区，遮光部1通过改变自身形状，从而改变不透光区面积的大小，从而能够改变本发明建筑构件的总透光量。
本发明的建筑构件设置在建筑上用于遮挡阳光或直射光，建筑构件能够作为门、窗、墙体或顶棚使用。
优选地，如图2所示，遮光部1包括多个叶片11，叶片11的形状不做限定，叶片11的一端与基座2固定连接，此端为固定端，另一端为自由端。如图2右侧部分所示，叶片11在低于室温的温度条件下，即温度小于22℃时，呈卷曲状态，即叶片11的自由端向固定端弯曲，不透光区落在基座2上，此时本发明的建筑构件的透光量最大；如图2左侧部分所示，叶片11在室温以上的温度条件下，即温度大于等于22℃时，呈舒展状态，即叶片11的自由端与固定端共面，同等光照角度条件下，不透光区的面积最大，此时本发明的建筑构件的透光量最小。
同时，如图3所示，遮光部1呈舒展状态时，相邻的两个遮光部1能够连接，以形成连续的不透光区。使得不透光区的面积最大。
优选地，叶片11的材质为一种已知的钛镍铜形状记忆合金，其组成按摩尔配比为54%钛：34%镍：12%铜。该形状记忆合金的形状恢复温度为22℃-87℃。即在温度小于22℃时，叶片11呈卷曲状态，本发明的建筑构件的透光量最大；温度在22℃至87℃时，呈舒展状态，即叶片11的自由端与固定端共面，同等光照角度条件下，不透光区的面积最大，此时本发明的建筑构件的透光量最小。通过改变钛镍铜的配比，也可以得到不同的形状记忆合金。
优选地，叶片11包括多个形状记忆合金片，多个形状记忆合金片固定连接，各形状记忆合金片形状相同，多个形状记忆合金片金属的配比不同，具有不同的恢复形状的温度区间。由此，叶片11在不同温度时卷曲的程度不同，导致不透光区的面积也不同，进而可以用遮光部1的温度来控制遮光部1的透光量大小。遮光部1的温度能够由管道3控制。
优选地，叶片11向着光源的一侧上涂覆有吸光涂层，吸光涂层能够防止光线反射并将光线转化为热能，确保叶片11对管道3的供热。
当阳光或其他直射光照射遮光部1时，遮光部1吸收热量，从而升温，热量能够传递给基座2。管道3内流通冷却液，冷却液能够流经基座2，并吸收基座2的热量。
优选地，冷却液为水。冷却液流入管道3的温度为22℃以下，流出管道3时为22℃以上。流出管道3的水温为40℃至80℃时，冷却液能够作为生活用热水使用。
优选地，本实施例的建筑构件还包括覆盖件（图中未示出），覆盖件为透明材质。覆盖件设置在框架上。覆盖件能够透光并保护建筑构件，防止遮光部1、基座2和管道3被风吹雨淋。
优选地，本实施例的建筑构件还包括冷水存储单元和热水存储单元（图中未示出），管道3的两端分别连接冷水存储单元和热水存储单元。
优选地，本实施例的建筑构件还包括控制系统（图中未示出），控制系统包括控制器、光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器均与控制器连接。光照传感器为多个，用以测量本实施例的建筑构件的透光量。温度传感器设置在管道3的两端，用以分别测量冷却液流入和流出管道3的温度。
优选地，本实施例的建筑构件还包括泵（图中未示出），泵分别与管道3和控制器连接，泵用来为冷却液的流动提供动力。控制器能够根据光照传感器传来的透光量数据和温度传感器传来的温度数据控制泵的转速，以控制管道3内冷却液的流速，用以调整遮光部1的卷曲程度，控制不透光区的面积大小，最终控制本实施例的建筑构件的透光量大小。
与现有技术相比，本实施例的建筑构件设置在建筑上用于遮挡阳光或直射光，建筑构件能够作为门、窗、墙体或顶棚使用；在温度小于22℃时，遮光部1的叶片11呈卷曲状态，本发明的建筑构件的透光量最大；温度在22℃至87℃时，呈舒展状态，即叶片11的自由端与固定端共面，同等光照角度条件下，不透光区的面积最大，此时本发明的建筑构件的透光量最小；遮光部1在不同温度时卷曲的程度不同，导致不透光区的面积也不同，进而可以用遮光部1的温度来控制遮光部1的透光量大小，最终控制本实施例的建筑构件的透光量大小。
实施例2
本发明的另一个实施例，公开了另一种可调透光度的建筑构件。与实施例1相比，遮光部1的结构进行了改进。
优选地，如图4所示，本实施例的遮光部1包括叶片11和遮光片12，遮光片12与叶片11连接。叶片11能够驱动遮光片12以叶片11为轴转动，遮光片12的姿态能够在垂直于管道3和平行并完全贴合管道3的两种极限状态间进行调整。遮光片12使得遮光部1的遮光面积增大。
优选地，叶片11可以是单片的形状记忆合金片，在温度小于恢复形状的最低温度时遮光片12垂直于管道3，使得本实施例的建筑构件的透光量最大；当温度上升到大于或等于恢复形状的最低温度时，遮光片12平行并紧贴于管道3，使得本实施例的建筑构件的透光量最小。
优选地，叶片11可以是多个形状记忆合金片，多个形状记忆合金片固定连接，各形状记忆合金片形状相同，不同的形状记忆合金片材质不同，具有不同的恢复形状的温度区间，遮光片12与管道3能够形成不同的夹角，使得本实施例的建筑构件在不同温度情况下的透光量也不同。
优选地，如图5所示，叶片11的形状为方形或长方形，叶片11的一端与遮光片12连接。其连接方式可以是焊接、粘接或铆接。
优选地，遮光片12为平板状金属片，平板状能够获得最大的遮光面积，金属片能够贴合管道3，并快速向管道3传递热量。
优选地，遮光部1还包括传热片13，传热片13设置在遮光片12与管道3接触的一侧上，传热片13平行于管道3并垂直于遮光片12。遮光片12与管道3连接时，传热片13也能够完全与管道3连接，辅助遮光片12向管道3传递热量。
优选地，管道3包括第一管道31和第二管道32，第一管道31和第二管道32均与同一个基座2连接，第一管道31和第二管道32之间设置有间隙，传热片13能够插入间隙，并分别与第一管道31和第二管道32连接。传热片13设置有3个，3个传热片13互相平行，相邻两个传热片13的间距为管道3的宽度或直径。两侧的两个传热片13能够分别与第一管道31和第二管道32连接，中间的传热片13能够插入间隙，3个传热片13均向管道3传热，增大遮光片12向管道3传递热量的效率。
优选地，如图6所示，遮光部1包括两个叶片11，每个叶片11上连接一个遮光片12。遮光片12设置有缺口，缺口两侧为扩展部14。遮光片12垂直于管道3时，管道3穿过缺口；遮光片12平行管道3时，同一遮光部1的两片遮光片12的扩展部14相互连接，使得该遮光部1能够完全遮光。
优选地，遮光片12向着光源的一侧上涂覆有吸光涂层，吸光涂层能够防止光线反射并将光线转化为热能，确保遮光片12对管道3的供热。
相对于实施例1，本实施例的建筑构件采用遮光片12，使得遮光部1的遮光面积增大；遮光片12与管道3连接时，传热片13也能够完全与管道3连接，增加遮光片12向管道3传递热量的效率；遮光片12平行管道3时，同一遮光部1的两片遮光片12的扩展部14相互连接，使得该遮光部1能够完全遮光。
实施例3
本发明的另一个实施例，公开了另一种可调透光度的建筑构件。与实施例2相比，遮光部1的结构进行了改进。
优选地，如图7所示，叶片11被替换为推拉组件15，遮光片12与推拉组件15连接。遮光片12能够在包括垂直于管道3和平行并完全贴合管道3的两种极限状态间与管道3保持任意夹角，使得遮光部1的遮光面积从最小到完全遮光之间进行任意调整。
优选地，如图8所示，推拉组件15包括推拉线151、横杆152、支架153和套筒154，横杆152分别连接推拉线151和支架153，套筒154设置在推拉线151上。
优选地，支架153包括两个半架，两个半架分别与横杆152的两端固定连接。推拉线151成螺旋结构缠绕在横杆152上，横杆152的外径与螺旋结构的内径相同，横杆152防止螺旋结构的直径变小；螺旋结构的两端紧贴半架的侧壁。套筒154的内径与螺旋机构的外径相同，套筒154防止螺旋机构的直径变大。套筒154的两端均设有槽，推拉线151能够从槽中穿过。推拉线151的两端分别与遮光片12连接，升温时推拉线151会伸长；降温时推拉线151会缩短。推拉线151伸长时会将遮光片12推向管道3；推拉线151缩短时会将遮光片12向垂直于管道3的方向拉起。
推拉线151为钢丝，钢的热膨胀系数为11，即常温下温度每改变1℃，1m长钢丝的长度改变0.0118mm。在温度由20℃增长为70℃的过程中，可以让4m长的推拉线151的长度增加2.36mm，即推拉线151两端各伸长1.18mm，足以推动遮光片12转动。
优选地，或者推拉线151为镁合金丝，材料型号为AZ91D，AZ91D的热膨胀系数为26。在温度由20℃增长为70℃的过程中，可以让2m长的推拉线151的长度增加2.6mm，即推拉线151两端各伸长1.3mm，相对于钢丝，镁合金丝的推拉线151的总长大大减小，更能节省遮光部1的空间。
优选地，推拉线151两端均设有连接件155，推拉线151的两端通过连接件155与遮光片12连接，本实施例中连接件155为圆环或钩。
优选地，支架153的一端设有转轴孔156，如图9所示，在遮光片12靠近缺口的一端设有第一轴16，第一轴16能够穿过转轴孔156，使得遮光片12能够在支架153上围绕第一轴16转动。
优选地，在遮光片12上还设有轴座17和第二轴18，第二轴18与轴座17固定连接，第二轴18与第一轴16平行且方向相同。连接件155与第二轴18转动连接。通过连接件155，推拉线151能够推拉第二轴18，使得遮光片12在支架153上围绕第一轴16转动。
优选地，如图10所示，遮光片12平行管道3时，同一遮光部1的两片遮光片12的扩展部14相互连接，使得该遮光部1能够完全遮光；相邻两个管道3的相邻遮光部1也能相互连接，使得本实施例的建筑构件整体透光度最小。
本实施例中，控制器能够根据光照传感器传来的透光量数据和温度传感器传来的温度数据控制泵的转速，以控制管道3内冷却液的流速，以改变管道3和遮光片12的热交换效率，进而调控管道3的温度，以改变推拉线151的总长度，控制遮光片12与管道3的夹角，也就是控制不透光区的面积，最终控制本实施例的建筑构件的透光量大小。控制器可以在遮光片12垂直于管道3和平行并完全贴合管道3的两种极限状态间任意控制遮光片12与管道3的夹角，使得遮光部1的遮光面积从最小到完全遮光之间进行任意调整。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可调透光度的建筑构件，其特征在于，包括遮光部（1）和管道（3），遮光部（1）和管道（3）连接；
所述遮光部（1）包括多个叶片（11），叶片（11）的一端为固定端，另一端为自由端；
所述叶片（11）能够呈卷曲状态，即叶片（11）的自由端向固定端弯曲，叶片（11）也能够呈舒展状态，即叶片（11）的自由端与固定端处于同一平面；所述叶片（11）呈舒展状态时，相邻的两个遮光部（1）能够连接，以形成连续的不透光区；
所述叶片（11）的材料是形状记忆合金；
所述管道（3）内流通冷却液，冷却液吸收遮光部（1）的热量。
2.根据权利要求1所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，所述叶片（11）包括多个形状记忆合金片，多个形状记忆合金片固定连接。
3.根据权利要求2所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，多个所述形状记忆合金片中金属的配比不同，具有不同的恢复形状的温度区间。
4.根据权利要求1所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，所述叶片（11）向着光源的一侧上涂覆有吸光涂层。
5.根据权利要求1所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，还包括基座（2），基座（2）与遮光部（1）和管道（3）连接，每个管道（3）上设置有多个基座（2），每个基座（2）上均设有遮光部（1）；所述冷却液能够流经基座（2），并吸收基座（2）的热量。
6.根据权利要求1所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，还包括覆盖件。
7.根据权利要求6所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，所述覆盖件为透明的覆盖件。
8.根据权利要求5所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，还包括冷水存储单元和热水存储单元，管道（3）的两端分别连接冷水存储单元和热水存储单元。
9.根据权利要求8所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，还包括控制系统；控制系统包括控制器、光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器均与控制器连接。
10.根据权利要求9所述的可调透光度的建筑构件，其特征在于，还包括泵，泵分别与管道（3）和控制器连接，泵用来为冷却液的流动提供动力；控制器能够根据光照传感器传来的透光量数据和温度传感器传来的温度数据控制泵的转速，以控制管道（3）内冷却液的流速，用以调整遮光部（1）的卷曲程度，控制不透光区的面积大小。
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